Fisica-Plan-de-estudio-Vibraciones-y-Ondas

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CÓDIGO: FOR-DO-020 
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FECHA: 06/09/2016 
FORMATO CONTENIDO DE CURSO O SÍLABO 
 
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1. INFORMACIÓN GENERAL DEL CURSO 
 
2. DESCRIPCIÓN DEL CURSO 
En esta asignatura se estudia el movimiento oscilatorio de pocos cuerpos, para luego enlazar el 
concepto de onda mecánica con la oscilación acoplada de infinitos osciladores. Se estudian las 
oscilaciones forzadas y amortiguadas, los modos normales de oscilación para partículas y de vibración 
para sistemas continuos. Se introduce el concepto de onda mecánica y se enlaza con la vibración de 
medios continuos. 
 
3. JUSTIFICACIÓN DEL CURSO 
El entendimiento de las oscilaciones y ondas nos permite comprender como el fenómeno de resonancia 
se relaciona con el transporte de información y las telecomunicaciones. Siendo las ondas la forma base 
de transmisión natural de la información, i.e., nuestros sentidos de la vista, tacto y oído utilizan la 
resonancia ondulatoria para comunicar la información del mundo exterior a nuestro cerebro. Por tal 
razón, el estudio de las ondas es un pilar fundamental de la física. 
 
4. PRÓPOSITO GENERAL DEL CURSO 
Esta asignatura se propone desarrollar competencias en el estudiante, en concordancia con la 
misión, la visión, los principios y propósitos que orientan la Facultad de Ciencias Básicas, así como en el 
perfil de formación del Programa de Física. 
 
5. COMPETENCIA GENERAL DEL CURSO 
Adquirir un entendimiento básico del fenómeno de oscilación y sus propiedades. Reconocer dichas 
propiedades en diversos sistemas. Comprender los principios de la transición de información por medio 
de ondas mecánicas y electromagnéticas. Adquirir capacidad para el trabajo individual y en grupo en 
temas tanto en forma oral como escrita 
Facultad CIENCIAS BÁSICAS Fecha de Actualización 20/04/18 
Programa FÍSICA Semestre III 
Nombre VIBRACIONES Y ONDAS Código 21315 
Requisitos 210012 Créditos 4 
Nivel de 
Formación 
Técnico Profesional X Maestría 
Tecnológico Especialización Doctorado 
Área de 
Formación 
Básica X Investigación 
Específica Complementaria 
Tipo de Curso Teórico X Práctico Teórico-práctico 
Modalidad Presencial X Virtual Mixta 
Horas de 
Acompañamiento 
Directo 
Presencial 64 Virtual 
Horas de Trabajo 
Independiente 
128 
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6. PLANEACIÓN DE LAS UNIDADES DE FORMACIÓN 
 
UNIDAD 1. OSCILACIONES ARMÓNICAS COMPETENCIA 
•Explicar los conceptos de movimiento armónico 
simple. 
•Analizar gráficamente el movimiento oscilatorio. 
•Analizar diferentes sistemas oscilatorios. 
•Formular el movimiento oscilatorio. 
CONTENIDOS ESTRATEGIA DIDÁCTICA INDICADORES DE LOGROS CRITERIOS DE EVALUACIÓN SEMANAS 
- Movimiento armónico simple. 
-Representación del 
movimiento oscilatorio a través 
de un vector rotatorio. 
-Introducción al exponente 
complejo. 
-Sistemas oscilatorios 
mecánicos: Oscilador armónico 
simple, péndulo 
-Simple, péndulo físico, péndulo 
de torsión. 
-Energía de un sistema 
oscilatorio. 
-Oscilaciones superpuestas en 
una dimensión. Pulsos. 
-Oscilaciones perpendiculares, 
Figuras de Lissajous. 
El estudiante realizará, por fuera de 
las clases, una serie de lecturas 
complementarias a la exposición 
teórica anterior y un grupo de 
ejercicios propuestos en los textos 
de la bibliografía sugeridos por el 
profesor y sitios en internet 
Se realizarán discusiones sobre 
tópicos tratados y secciones de 
resolución de problemas en donde 
participarán los estudiantes, bajo la 
orientación del profesor. 
Realización de talleres orientados a 
los temas claves de la unidad. 
Explicará el concepto de 
movimiento armónico. 
Describirá las oscilaciones 
armónicas de diferentes 
sistemas mecánicos. 
Construirá los diagramas de 
oscilaciones superpuestas. 
QUIZ: Se hará la valoración de la 
compresión de los objetivos 
específicos de una clase 
mediante exámenes cortos y 
frecuentes. 
EXPOSICIÓN: Se hará una 
valoración de la organización de 
la exposición, del manejo de 
ayudas audiovisuales, del 
seguimiento del debate en clase 
y de las conclusiones a que 
llegaron. 
TALLERES: Se hará una 
valoración de la compresión de 
los conceptos relacionados con 
los objetivos específicos de una 
clase, manejados en grupos de 
trabajo. 
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UNIDAD 2. OSCILACIONES FORZADAS Y AMORTIGUADAS. COMPETENCIA 
•Describir las distintas fuerzas de rozamiento. 
•Formular el movimiento oscilatorio amortiguado. 
•Formular el movimiento oscilatorio forzado. 
•Describir el fenómeno de la resonancia. 
CONTENIDOS ESTRATEGIA DIDÁCTICA 
INDICADORES DE 
LOGROS 
CRITERIOS DE EVALUACIÓN SEMANAS 
-Oscilaciones en sistemas 
disipativos. Tipos de rozamiento. 
-Oscilaciones amortiguadas en 
diferentes sistemas mecánicos. 
-Energía de un sistema 
oscilatorio amortiguado. 
-Oscilaciones mecánicas 
forzadas. 
-Resonancia, Oscilaciones 
forzadas con rozamiento. 
El estudiante realizará, por fuera de 
las clases, una serie de lecturas 
complementarias a la exposición 
teórica anterior y un grupo de 
ejercicios propuestos en los textos 
de la bibliografía sugeridos por el 
profesor y sitios en internet 
Realizarán discusiones sobre 
tópicos tratados y secciones de 
resolución de problemas en donde 
participarán los estudiantes, bajo la 
orientación del profesor. 
Realización de talleres orientados a 
los temas claves de la unidad. 
Describirá los diferentes 
tipos de rozamiento. 
Explicará el concepto de 
las oscilaciones 
amortiguadas en 
diferentes sistemas. 
Formulará el movimiento 
oscilatorio forzado. 
Explicará el fenómeno de 
resonancia. 
IDEM-UNIDAD I 3 
 
UNIDAD 3. OSCILADORES ACOPLADOS Y MODOS NORMALES COMPETENCIA 
• Formular el movimiento de sistemas oscilatorios 
acoplados 
 
• Definir el concepto de modos normales 
CONTENIDOS ESTRATEGIA DIDÁCTICA 
INDICADORES DE 
LOGROS 
CRITERIOS DE EVALUACIÓN SEMANAS 
-Dos osciladores acoplados. 
Modos normales y frecuencias 
propias. 
-Osciladores acoplados forzados. 
-N osciladores acoplados como 
un problema de autovalores. 
El estudiante realizará, por fuera de 
las clases, una serie de lecturas 
complementarias a la exposición 
teórica anterior y un grupo de 
ejercicios propuestos en los textos 
Explicará el concepto de 
oscilaciones en sistemas 
con muchos grados de 
Libertad. 
IDEM-UNIDAD I 3 
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-N osciladores idénticos 
acoplados y vibraciones de 
medios continuos. 
de la bibliografía sugeridos por el 
profesor y sitios en internet 
Se realizarán discusiones sobre 
tópicos tratados y secciones de 
resolución de problemas en donde 
participarán los estudiantes, bajo la 
orientación del profesor. 
Realización de talleres orientados a 
los temas claves de la unidad. 
Definirá diferentes 
sistemas oscilatorios 
acoplados. 
Formulará la ecuación de 
movimiento para N 
osciladores acoplados. 
 
UNIDAD 4. ONDAS ELÁSTICAS COMPETENCIA 
•Determinar los diferentes parámetros de una 
onda elástica. 
•Formular el movimiento ondulatorio. 
•Aplicar los conceptos de moviendo ondulatorio 
en diferentes medios elásticos. 
CONTENIDOS ESTRATEGIA DIDÁCTICA 
INDICADORES DE 
LOGROS 
CRITERIOS DE EVALUACIÓN SEMANAS 
-Ecuación diferencial del 
movimiento ondulatorio. 
-Ondas transversales y 
longitudinales en un medio 
elástico. 
-Ondas transversales en una 
cuerda. 
-Ondas longitudinales en una 
barra. 
-Velocidad de fase y energía de 
una onda elástica. 
-Ondas de presión en una 
columna de gas. 
-Ondas en dos y tres 
dimensiones. Frente de onda. 
Polarización. 
•El estudiante realizará,por fuera 
de las clases, una serie de lecturas 
complementarias a la exposición 
teórica anterior y un grupo de 
ejercicios propuestos en los textos 
de la bibliografía sugeridos por el 
profesor y sitios en internet 
•Se realizarán discusiones sobre 
tópicos tratados y secciones de 
resolución de problemas en donde 
participarán los estudiantes, bajo la 
orientación del profesor. 
•Realización de talleres orientados 
a los temas claves de la unidad. 
•Describirá el 
movimiento ondulatorio 
en diferentes sistemas 
elásticos. 
•Definirá los diferentes 
parámetros de una onda. 
•Formulará el fenómeno 
de la interferencia. 
•Relacionará el efecto 
Doppler con situaciones 
cotidianas. 
•Definirá el concepto de 
sonido. 
IDEM-UNIDAD I 4 
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-Principio de superposición de 
ondas. Velocidad de grupo. 
-El fecto Doppler. 
 
UNIDAD 5. EFECTOS DE BORDE E INTERFERENCIA COMPETENCIA 
Entender el fenómeno de reflexión como efecto de 
borde 
 
Comprender los fenómenos de interferencia y 
difracción 
CONTENIDOS ESTRATEGIA DIDÁCTICA 
INDICADORES DE 
LOGROS 
CRITERIOS DE EVALUACIÓN SEMANAS 
-Reflexión y transmisión en una 
cuerda compuesta. 
-Principio de Hyugens Fresnel 
-Reflexión y refracción de ondas 
planas. 
-Experimento de la doble rendija. 
-Múltiples rendijas. 
-Difracción por una rendija 
delgada. 
-Difracción por múltiples rendijas 
•El estudiante realizará, por fuera 
de las clases, una serie de lecturas 
complementarias a la exposición 
teórica anterior y un grupo de 
ejercicios propuestos en los textos 
de la bibliografía sugeridos por el 
profesor y sitios en internet. 
•Se realizarán discusiones sobre 
tópicos tratados y secciones de 
resolución de problemas en donde 
participarán los estudiantes, bajo la 
orientación del profesor. 
•Realización de talleres orientados 
a los temas claves de la unidad. 
Calculo de coeficientes de 
reflexión y transmisión. 
Transmitancia y 
reflectancia. 
Calculo de patrones de 
interferencia y difracción. 
Interpretación de 
patrones de interferencia 
y difracción. 
IDEM-UNIDAD I 4 
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7. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA DEL CURSO 
 
• ALONSO, M. Y FINN, E.J. Física, I.y II. Addison-Wesley Iberoamericana, S.A. E.U.A. 1995 
• FRENCH A.P., Vibraciones y Ondas. Editorial Reverté S.A. 1974 
 
8. BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA DEL CURSO 
 
• SEARS, F. W., ZEMANSKY M. W. Y YOUNG, D. H., Física Universitaria, Sexta edición en 
español. Ed: Fondo Educativo Interamericano, México.